Guo Shoujing

Som barn

Han föddes 1231 i Xingtai i Hebeiprovinsen. Hans familj var fattig. Hans farfar, Guo Yong, var berömd för sina studier av de fem klassikerna inom astronomi, matematik och hydraulik. Guo Shoujing var ett underbarn. Som tonåring lärde han sig att bygga en vattenklocka. Han förbättrade den sedan. Hans nya uppfinning kallades lotusclepsydra (en skål formad som en lotusblomma som vattnet droppade ner i). Vid 16 års ålder började han studera matematik och därifrån hydraulik och astronomi.

Hydraulik

Vid 20 års ålder blev Guo vatteningenjör och regeringstjänsteman. Han hjälpte till att reparera en bro över Dahuoquan-floden.

Förbättring av Grand Canal

I slutet av 1250-talet trodde Kublai Khan (från det mongoliska imperiet, Yuan-dynastin) att vattenbyggnad, bevattning och vattentransport skulle hjälpa landet och folket. Han skickade Liu Bingzhong och hans elev Guo för att förbättra bevattningssystemen mellan Dadu (nuvarande Peking) och Gula floden.

Guo hjälpte till att bygga en 30 km lång kanal från Baifu-källan i Shenshan-berget till Dadu,

Den stora kanalen förbinder Yangzi-floden, Huai-floden och Gula floden sedan början av 700-talet. Guo hjälpte till att förlänga den till Dadu 1292-93.

Det fungerade. Kublai Khan var nöjd och Guo gjorde liknande saker för resten av imperiet. Han befordrades till chefsrådgivare för hydraulik, matematik och astronomi.

Konstgjord sjö i Kunming

Han skapade en konstgjord Kunming-sjö i Peking. Detta var en av hans mest minnesvärda tekniska bedrifter.

Sjön försåg alla områden runt Peking med vatten och ledde till det bästa spannmålstransportsystemet i världen.

Han byggde andra reservoarer, vilket gjorde det möjligt för människorna i det inre Kina att få tillgång till färskvatten för att odla, dricka och handla.

När det gäller bevattning tillhandahöll han hydrauliska system som fördelade vattnet jämnt och snabbt, vilket gjorde det möjligt för samhällen att bedriva effektivare handel och därmed blomstra.

År 1292 blev han chef för vattenverkskontoret.

Uppfinningar: klockor

Guo uppfann många astronomiska apparater: gnomonet, det fyrkantiga bordet, armillan och en vattendriven armillärsfär som kallas Ling Long Yi.

• Gnomonet är en klocka som visar tiden genom att mäta solens position (som ett solur). Den kan också bestämma årstiderna. Guo gjorde denna anordning mycket mer exakt.
• Kvadratbordet mäter vinkeln och placeringen av stjärnorna i sidan. Det är också en vinkelmätare.
• Armillan mäter solens vinkel och positionen för vilken himlakropp som helst.
• Ling Long Yi är en finare och mer exakt version av armillan.

Astronomi: kalender

Även när den unga Guo revolutionerade gamla uppfinningar. Hans klockor, klockor, bevattningsanläggningar, reservoarer och jämviktsstationer var de mest exakta på sin tid, vilket möjliggjorde en extremt noggrann tidsregistrering.

Kublai Khan märkte att Guo var ett geni inom astronomi. Så han bad Guo, Zhang och Wang Xun att bygga en mycket exakt kalender. Den skulle vara den mest exakta för sin tid. De byggde 27 observatorier i imperiet för att samla in data för beräkningarna.

År 1280 färdigställde Guo kalendern och beräknade att ett år var 365,2425 dagar, vilket är bara 26 sekunder från dagens mått. Han uppfann många verktyg under processen.

Kalendern revolutionerade Kina och världen. Den gjorde det möjligt att registrera historien mer exakt, gav en känsla av enighet och hjälpte senare kejsare att styra Kina. Hans kalender skulle användas under de kommande 363 åren, den längsta tid som en kinesisk kalender har använts i historien.

Guo kunde också fastställa himlakropparnas position och solens vinklar i förhållande till jorden med större noggrannhet. Han uppfann en ny typ av kompass som hjälpte människor att hitta norr med hjälp av stjärnorna i stället för magneter.

År 1283 befordrades Guo till chef för observatoriet i Peking.

Matematik

Guos arbete inom matematiken ansågs vara det mest kunniga under 400 år. Under hela sitt liv arbetade han mycket med sfärisk trigonometri och använde sig av ett approximationssystem för att hitta båglängder och vinklar. Han approximerade att pi var lika med 3. Men detta gjorde att han kunde lösa vissa ekvationer mycket snabbare och mer exakt än om han sa att pi var 3,14....

Han använde också matematiska funktioner för sfärisk trigonometri och byggde på Shen Kuos (1031-1095) kunskaper.

Nästa viktiga verk inom trigonometri skulle tryckas först 300 år senare av Xu Guangqi 1607, under Mingdynastin.

Påverkan

Tang Shunzhi 唐順之 (1507-1560) sa att Guos arbete var ett exempel på "praktiskt stipendium" (tillämpning av avancerad kunskap för att lösa praktiska problem).

Guo påverkade Changzhou School of Thought och spred "evidential learning" (lärande genom erfarenhet).

Ett antal saker är uppkallade efter Guo, bland annat asteroiden 2012 Guo Shou-Jing och Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope nära Peking.